土木系负责的纤维增强复合材料拉挤型材结构标准化工作取得一系列重要进展
2020-05-27

近期,我系在纤维增强复合材料拉挤型材结构标准方面取得一系列重要进展:


(1)主编的中国工程建设标准化协会标准《复合材料拉挤型材结构技术规程》T/CECS 692-2020正式发布,这是我国首部针对复合材料拉挤型材结构设计、施工和验收的技术标准;

(2)参编的国家标准《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB50608-2020正式发布,这是原国家标准《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GB50608-2010的新版本;

(3)主编的国家标准《结构用纤维增强复合材料拉挤型材》GB/31539-2015英文翻译版正式出版,这是我国复合材料领域首部英文翻译版国家标准;

(4)我系冯鹏教授提出ISO国际标准项目"Full section compressivetest for pultruded FRP Profiles" ISO/AWI 23930获批立项,并担任负责人(Project Leader)组织编写,这是复合材料技术领域里第一个由我国提案并主导制订的国际标准项目。


这一系列标准工作的进展标志着我国复合材料拉挤型材结构技术正逐渐成熟。


复合材料拉挤型材是一种将浸润树脂的纤维牵引通过模具加热固化后的纤维增强复合材料制品。复合材料拉挤型材具备纤维增强复合材料的优点,例如轻质高强、耐腐蚀性、功能性等。同时,由于拉挤成型工艺具有效率高、质量稳定、纤维含量可控的优点,复合材料拉挤型材在工程应用中施工安装便捷、施工周期短、后期免维护,可有效降低全寿命成本,是一种应用前景广阔的新型建筑材料。但是,复合材料拉挤型材作为一种新材料,其受力特点与传统材料差别较大,工程应用也面临着缺乏指导,设计、施工、验收过程缺乏依据等问题。


从2010年开始,我系冯鹏教授带领团队开展了系列化研究,在一些典型工程应用中获得了突破,例如:桁架桥、冷却塔、飘窗板等。在多项工程应用的基础上,冯鹏教授团队总结工程经验,编制了复合材料拉挤型材从产品到工程应用的一系列标准,形成了我国复合材料拉挤型材的标准体系。标准体系的建立解决了复合材料拉挤型材工程缺乏依据的问题,有效推广了工程应用,并且通过标准体系的建立推动了复合材料拉挤型材结构应用技术走向成熟。


中国工程建设标准化协会标准《复合材料拉挤型材结构技术规程》T/CECS 692-2020

由清华大学、中冶建筑研究总院有限公司主编。对于复合材料拉挤型材进行了大量科研工作,在应用方面进行了深入的调研工作。《规程》内容包括:总则,术语与符号,材料,基本设计规定,轴心受力构件,受弯、受剪、受扭构件,连接节点设计,型材混凝土组合梁和组合板,功能要求设计,施工,验收与维护等。《规程》技术内容先进、科学合理、可操作性强,与现行相关标准相协调,对复合材料拉挤型材的工程应用起到了重要的指导意义,在审查会议上取得了“国际先进水平”的评价。


新版国家标准《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB50608-2020


该标准为国家标准《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB50608-2010的新修订,我系冯鹏教授、陆新征教授、叶列平教授参与起草。该标准是我国首部专门针对纤维增强复合材料在建设工程中应用的国家标准,涵盖了复合材料在结构工程中应用的主要技术领域。


国家标准《结构用纤维增强复合材料拉挤型材》GB/31539-2015英文翻译版



由我系冯鹏教授主编并翻译的国家标准《结构用纤维增强复合材料拉挤型材》GB/31539-2015英文翻译版于2019年11月正式出版,这是我国复合材料领域首部英文翻译版国家标准,对于我国复合材料标准体系国际化具有重要的意义。



我国是纤维增强复合材料拉挤型材生产的大国,并且出口量占产量一半以上。拉挤型材既是我国工程建设的重要产品,也是出口的主要复合材料工业产品。本标准将极大地促进我国复合材料行业的发展。



ISO国际标准项目"Full section compressive test for pultruded FRP Profiles" ISO/AWI 23930立项


该标准由我系冯鹏教授提出,这是复合材料领域第一个由我国提案并主导制订的国际标准项目。该项目经2019年中国成都会议工作报告的两轮答辩以及ISO/TC61/SC13成员国投票,得到了各成员国的支持。冯鹏教授将担任该项目的负责人,联合德国、法国、意大利、韩国和捷克等国的专家共同完成该国际标准的制订。



该测试方法的目的为:提出一种客观、全面地反映拉挤型材截面性能的测试方法。常规的材性试验无法考虑截面的不均匀性,无法对整个截面的性能进行评价。对此,清华大学进行了相关研究,提出了更能反映全截面性能的压缩试验方法。


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《结构用纤维增强复合材料拉挤型材》GB/31539-2015英文翻译版